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a3642f127c
commit
6d3d0fd03e
16
Cargo.toml
16
Cargo.toml
@ -1,12 +1,4 @@
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[package]
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[workspace]
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name = "reid"
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members = [
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version = "0.1.0"
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"reid"
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edition = "2021"
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]
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# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html
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[dependencies]
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## LLVM Bindings
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llvm-sys = "160"
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## Make it easier to generate errors
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thiserror = "1.0.44"
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12
reid/Cargo.toml
Normal file
12
reid/Cargo.toml
Normal file
@ -0,0 +1,12 @@
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[package]
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|
name = "reid"
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version = "0.1.0"
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edition = "2021"
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# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html
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[dependencies]
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|
## LLVM Bindings
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llvm-sys = "160"
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|
## Make it easier to generate errors
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thiserror = "1.0.44"
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222
reid/src/old_llvm/codegen.rs
Normal file
222
reid/src/old_llvm/codegen.rs
Normal file
@ -0,0 +1,222 @@
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use std::collections::{hash_map, HashMap};
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use crate::{
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ast::{
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BinaryOperator, Block, BlockLevelStatement, Expression, FunctionCallExpression,
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FunctionDefinition, FunctionSignature, ReturnType, TopLevelStatement,
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},
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llvm_ir::{self, IRBlock, IRFunction, IRModule, IRValue, IRValueType},
|
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};
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#[derive(Clone)]
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||||||
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pub struct ScopeData {
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named_vars: HashMap<String, IRValue>,
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||||||
|
defined_functions: HashMap<String, (FunctionSignature, Option<IRFunction>)>,
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||||||
|
}
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||||||
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impl ScopeData {
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||||||
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pub fn inner<'a, 'b>(&self, block: &'b mut IRBlock<'a>) -> Scope<'a, 'b> {
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Scope {
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block,
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data: self.clone(),
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||||||
|
}
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}
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pub fn var(&self, name: &String) -> Option<&IRValue> {
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self.named_vars.get(name)
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}
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pub fn set_var(&mut self, name: &str, val: IRValue) -> Result<(), Error> {
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if let hash_map::Entry::Vacant(e) = self.named_vars.entry(name.to_owned()) {
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e.insert(val);
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Ok(())
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} else {
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Err(Error::VariableAlreadyDefined(name.to_owned()))
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}
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}
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pub fn function(
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&mut self,
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name: &String,
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) -> Option<&mut (FunctionSignature, Option<IRFunction>)> {
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|
self.defined_functions.get_mut(name)
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}
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pub fn set_function_signature(
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|
&mut self,
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name: &str,
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sig: FunctionSignature,
|
||||||
|
ir: IRFunction,
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||||||
|
) -> Result<(), Error> {
|
||||||
|
if let hash_map::Entry::Vacant(e) = self.defined_functions.entry(name.to_owned()) {
|
||||||
|
e.insert((sig, Some(ir)));
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::VariableAlreadyDefined(name.to_owned()))
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct Scope<'a, 'b> {
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|
pub block: &'b mut IRBlock<'a>,
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|
pub data: ScopeData,
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
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impl<'a, 'b> Scope<'a, 'b> {
|
||||||
|
pub fn inner<'c>(&'c mut self) -> Scope<'a, 'c> {
|
||||||
|
Scope {
|
||||||
|
block: self.block,
|
||||||
|
data: self.data.clone(),
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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pub fn codegen_from_statements(statements: Vec<TopLevelStatement>) -> Result<IRModule, Error> {
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let mut module = IRModule::new("testmod");
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||||||
|
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||||||
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let mut scope = ScopeData {
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|
defined_functions: HashMap::new(),
|
||||||
|
named_vars: HashMap::new(),
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||||||
|
};
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||||||
|
|
||||||
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for statement in &statements {
|
||||||
|
match statement {
|
||||||
|
TopLevelStatement::FunctionDefinition(FunctionDefinition(sig, _)) => {
|
||||||
|
let function = module.create_func(&sig.name, IRValueType::I32);
|
||||||
|
scope.set_function_signature(&sig.name.clone(), sig.clone(), function)?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
TopLevelStatement::Import(_) => {}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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|
|
||||||
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for statement in &statements {
|
||||||
|
statement.codegen(&mut module, &mut scope)?;
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}
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|
Ok(module)
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||||||
|
}
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||||||
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impl TopLevelStatement {
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pub fn codegen(&self, module: &mut IRModule, root_data: &mut ScopeData) -> Result<(), Error> {
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||||||
|
match self {
|
||||||
|
TopLevelStatement::FunctionDefinition(FunctionDefinition(sig, block)) => {
|
||||||
|
if let Some((_, ir)) = root_data.function(&sig.name) {
|
||||||
|
if let Some(ir_function) = ir.take() {
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||||||
|
let mut ir_block = module.create_block();
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||||||
|
let mut scope = root_data.inner(&mut ir_block);
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||||||
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||||||
|
let (_, value) = match block.codegen(&mut scope)? {
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||||||
|
Some(v) => v,
|
||||||
|
None => panic!("Void-return type function not yet implemented!"),
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||||||
|
};
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||||||
|
|
||||||
|
ir_function.add_definition(value, ir_block);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::FunctionAlreadyDefined(sig.name.clone()))?
|
||||||
|
}
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||||||
|
} else {
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||||||
|
panic!("Function was not declared before it's definition")
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
TopLevelStatement::Import(_) => {}
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||||||
|
}
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|
Ok(())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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|
impl Block {
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pub fn codegen(&self, scope: &mut Scope) -> Result<Option<(ReturnType, IRValue)>, Error> {
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||||||
|
for statement in &self.0 {
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||||||
|
statement.codegen(scope)?;
|
||||||
|
}
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|
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|
let value = if let Some((rt, exp)) = &self.1 {
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|
Some((*rt, exp.codegen(scope)?))
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|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
};
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||||||
|
|
||||||
|
Ok(value)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
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impl BlockLevelStatement {
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||||||
|
pub fn codegen(&self, scope: &mut Scope) -> Result<(), Error> {
|
||||||
|
match self {
|
||||||
|
BlockLevelStatement::Let(let_statement) => {
|
||||||
|
let val = let_statement.1.codegen(scope)?;
|
||||||
|
scope.data.set_var(&let_statement.0, val)?;
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
BlockLevelStatement::Return(_) => panic!("Should never happen"),
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||||||
|
BlockLevelStatement::Import(_) => Ok(()), // TODO: To implement
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||||||
|
BlockLevelStatement::Expression(e) => {
|
||||||
|
let _value = e.codegen(scope)?;
|
||||||
|
Ok(())
|
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|
}
|
||||||
|
}
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|
}
|
||||||
|
}
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impl Expression {
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pub fn codegen(&self, scope: &mut Scope) -> Result<IRValue, Error> {
|
||||||
|
use Expression::*;
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match self {
|
||||||
|
Binop(op, lhs, rhs) => match op {
|
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|
BinaryOperator::Add => {
|
||||||
|
let lhs = lhs.codegen(scope)?;
|
||||||
|
let rhs = rhs.codegen(scope)?;
|
||||||
|
Ok(scope.block.add(lhs, rhs)?)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
BinaryOperator::Mult => {
|
||||||
|
let lhs = lhs.codegen(scope)?;
|
||||||
|
let rhs = rhs.codegen(scope)?;
|
||||||
|
Ok(scope.block.mul(lhs, rhs)?)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
_ => panic!("Other binary operators not supported yet!"),
|
||||||
|
},
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||||||
|
BlockExpr(block) => {
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|
let mut inner = scope.inner();
|
||||||
|
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||||||
|
Ok(match block.codegen(&mut inner)? {
|
||||||
|
Some((r_type, value)) => match r_type {
|
||||||
|
ReturnType::Soft => value,
|
||||||
|
ReturnType::Hard => {
|
||||||
|
panic!("Hard returns in inner blocks not supported yet")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
},
|
||||||
|
None => panic!("Void-return type block not yet implemented!"),
|
||||||
|
})
|
||||||
|
}
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||||||
|
FunctionCall(fc) => {
|
||||||
|
let FunctionCallExpression(name, _) = &**fc;
|
||||||
|
if let Some((sig, _)) = scope.data.function(name) {
|
||||||
|
Ok(scope.block.function_call(sig)?)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::UndefinedFunction(name.clone()))?
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
VariableName(name) => scope
|
||||||
|
.data
|
||||||
|
.var(name)
|
||||||
|
.cloned()
|
||||||
|
.ok_or(Error::UndefinedVariable(name.clone())),
|
||||||
|
Literal(lit) => Ok(scope.block.get_const(lit)),
|
||||||
|
IfExpr(_) => panic!("if expressions not yet supported"),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(thiserror::Error, Debug)]
|
||||||
|
pub enum Error {
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||||||
|
#[error("Variable '{0}' already defined")]
|
||||||
|
VariableAlreadyDefined(String),
|
||||||
|
#[error("Variable '{0}' not yet defined")]
|
||||||
|
UndefinedVariable(String),
|
||||||
|
#[error("Function '{0}' not defined")]
|
||||||
|
UndefinedFunction(String),
|
||||||
|
#[error("Function '{0}' already defined")]
|
||||||
|
FunctionAlreadyDefined(String),
|
||||||
|
#[error(transparent)]
|
||||||
|
Deeper(#[from] llvm_ir::Error),
|
||||||
|
}
|
203
reid/src/old_llvm/llvm_ir.rs
Normal file
203
reid/src/old_llvm/llvm_ir.rs
Normal file
@ -0,0 +1,203 @@
|
|||||||
|
use std::ffi::{CStr, CString};
|
||||||
|
use std::mem;
|
||||||
|
|
||||||
|
use llvm_sys::{core::*, prelude::*, LLVMBuilder, LLVMContext, LLVMModule};
|
||||||
|
|
||||||
|
use crate::ast::{FunctionSignature, Literal};
|
||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! cstr {
|
||||||
|
($string:expr) => {
|
||||||
|
core::ffi::CStr::from_bytes_with_nul_unchecked(concat!($string, "\0").as_bytes()).as_ptr()
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Clone, Debug)]
|
||||||
|
#[must_use = "value contains raw pointer and must be inserted somewhere"]
|
||||||
|
pub struct IRValue(IRValueType, LLVMValueRef);
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
|
||||||
|
pub enum IRValueType {
|
||||||
|
I32,
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||||||
|
}
|
||||||
|
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|
impl IRValueType {
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||||||
|
unsafe fn get_llvm_type(&self, module: &mut IRModule) -> LLVMTypeRef {
|
||||||
|
match *self {
|
||||||
|
Self::I32 => LLVMInt32TypeInContext(module.context),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn into_cstring<T: Into<String>>(value: T) -> CString {
|
||||||
|
let string = value.into();
|
||||||
|
unsafe { CString::from_vec_with_nul_unchecked((string + "\0").into_bytes()) }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct IRModule {
|
||||||
|
context: *mut LLVMContext,
|
||||||
|
module: *mut LLVMModule,
|
||||||
|
builder: *mut LLVMBuilder,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl IRModule {
|
||||||
|
pub fn new<T: Into<String>>(name: T) -> IRModule {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
// Set up a context, module and builder in that context.
|
||||||
|
let context = LLVMContextCreate();
|
||||||
|
let module = LLVMModuleCreateWithNameInContext(into_cstring(name).as_ptr(), context);
|
||||||
|
let builder = LLVMCreateBuilderInContext(context);
|
||||||
|
|
||||||
|
IRModule {
|
||||||
|
context,
|
||||||
|
module,
|
||||||
|
builder,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn create_block(&mut self) -> IRBlock {
|
||||||
|
IRBlock::create("entry", self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn create_func<T: Into<String>>(
|
||||||
|
&mut self,
|
||||||
|
name: T,
|
||||||
|
return_type: IRValueType,
|
||||||
|
) -> IRFunction {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
let mut argts = [];
|
||||||
|
let func_type = LLVMFunctionType(
|
||||||
|
return_type.get_llvm_type(self),
|
||||||
|
argts.as_mut_ptr(),
|
||||||
|
argts.len() as u32,
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
let anon_func = LLVMAddFunction(self.module, into_cstring(name).as_ptr(), func_type);
|
||||||
|
IRFunction {
|
||||||
|
value: IRValue(return_type, anon_func),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn print_to_string(&mut self) -> Result<&str, std::str::Utf8Error> {
|
||||||
|
unsafe { CStr::from_ptr(LLVMPrintModuleToString(self.module)).to_str() }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Drop for IRModule {
|
||||||
|
fn drop(&mut self) {
|
||||||
|
// Clean up. Values created in the context mostly get cleaned up there.
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
LLVMDisposeBuilder(self.builder);
|
||||||
|
LLVMDisposeModule(self.module);
|
||||||
|
LLVMContextDispose(self.context);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Clone, Debug)]
|
||||||
|
pub struct IRFunction {
|
||||||
|
value: IRValue,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl IRFunction {
|
||||||
|
pub fn add_definition(self, ret: IRValue, block: IRBlock) {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
LLVMAppendExistingBasicBlock(self.value.1, block.blockref);
|
||||||
|
LLVMBuildRet(block.module.builder, ret.1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct IRBlock<'a> {
|
||||||
|
module: &'a mut IRModule,
|
||||||
|
blockref: LLVMBasicBlockRef,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a> IRBlock<'a> {
|
||||||
|
fn create<T: Into<String>>(name: T, codegen: &'a mut IRModule) -> IRBlock<'a> {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
let blockref =
|
||||||
|
LLVMCreateBasicBlockInContext(codegen.context, into_cstring(name).as_ptr());
|
||||||
|
LLVMPositionBuilderAtEnd(codegen.builder, blockref);
|
||||||
|
IRBlock {
|
||||||
|
module: codegen,
|
||||||
|
blockref,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn get_const(&mut self, literal_type: &Literal) -> IRValue {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
match *literal_type {
|
||||||
|
Literal::I32(v) => IRValue(
|
||||||
|
IRValueType::I32,
|
||||||
|
LLVMConstInt(
|
||||||
|
LLVMInt32TypeInContext(self.module.context),
|
||||||
|
mem::transmute(v as i64),
|
||||||
|
1,
|
||||||
|
),
|
||||||
|
),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn add(&mut self, lhs: IRValue, rhs: IRValue) -> Result<IRValue, Error> {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
if lhs.0 == rhs.0 {
|
||||||
|
Ok(IRValue(
|
||||||
|
lhs.0,
|
||||||
|
LLVMBuildAdd(self.module.builder, lhs.1, rhs.1, cstr!("tmpadd")),
|
||||||
|
))
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::TypeMismatch(lhs.0, rhs.0))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn mul(&mut self, lhs: IRValue, rhs: IRValue) -> Result<IRValue, Error> {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
if lhs.0 == rhs.0 {
|
||||||
|
Ok(IRValue(
|
||||||
|
lhs.0,
|
||||||
|
LLVMBuildMul(self.module.builder, lhs.1, rhs.1, cstr!("tmpadd")),
|
||||||
|
))
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::TypeMismatch(lhs.0, rhs.0))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn function_call(&mut self, callee: &FunctionSignature) -> Result<IRValue, Error> {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
let function = LLVMGetNamedFunction(
|
||||||
|
self.module.module,
|
||||||
|
into_cstring(callee.name.clone()).as_ptr(),
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
let ret_t = LLVMInt32TypeInContext(self.module.context);
|
||||||
|
let mut argts = [];
|
||||||
|
let mut args = [];
|
||||||
|
|
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let fun_t = LLVMFunctionType(ret_t, argts.as_mut_ptr(), argts.len() as u32, 0);
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let call = LLVMBuildCall2(
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self.module.builder,
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fun_t,
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function,
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args.as_mut_ptr(),
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args.len() as u32,
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into_cstring(&callee.name).as_ptr(),
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);
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Ok(IRValue(IRValueType::I32, call))
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}
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}
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}
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#[derive(Debug, thiserror::Error)]
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pub enum Error {
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#[error("Type Mismatch: {0:?} {1:?}")]
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TypeMismatch(IRValueType, IRValueType),
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}
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